鋼骨-鋼管玻璃混凝土l形截面組合柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于土木工程中的L形組合柱。鋼骨-鋼管玻璃混凝土L形截面組合柱，由鋼骨、鋼管、鋼筋骨架和玻璃混凝土組成，其特征在于：鋼骨由鋼板焊接而成，鋼骨位于箍筋圍成的L形柱的肢上，鋼管位于L形柱的核心，箍筋圍成的L形柱內(nèi)和鋼管內(nèi)充滿含有充當(dāng)骨料的玻璃碎塊玻璃混凝土。鋼骨焊接成T形。所述的玻璃混凝土包括粒徑在5mm～30mm的粗玻璃骨料和粒徑在0.1mm～3mm的細(xì)玻璃骨料。玻璃混凝土可以有效的改善柱子的耐腐蝕性，并且做到了節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境；本發(fā)明是高層和大跨度建筑物中框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件，抗震性能佳，具有良好的耐久性，節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。
【專利說明】鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形截面組合柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及了一種混凝土構(gòu)件，特別是涉及一種用于土木工程中的混凝土 L形 柱，是一種新型的L形截面組合柱。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前社會(huì)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民生活水平的提升，人們對(duì)住宅的要求越來越高， 尤其是對(duì)房屋結(jié)構(gòu)和居室布局越來越重視。由于普通混凝土柱的截面尺寸往往大于墻體的 厚度，影響了室內(nèi)空間的使用，難以滿足建筑美觀的要求。為了解決這一問題，出現(xiàn)了鋼筋 混凝土 L形柱的結(jié)構(gòu)形式。鋼筋混凝土 L形柱結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)比較突出，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者、專 家對(duì)此進(jìn)行了廣泛、深入的研究。鋼筋混凝土 L形柱的理論體系已基本形成，比如天津、沈 陽(yáng)、廣東、山西等省市已經(jīng)完成了地方規(guī)程的編寫，并指導(dǎo)于工程實(shí)踐，建筑面積達(dá)數(shù)千萬(wàn) 平方米。
[0003] 但是，隨著超高層和大跨度建筑結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，純粹的鋼筋混凝土 L形柱的缺 點(diǎn)越來越突出。如受到軸壓比的限制，較大荷載下如果仍然采用普通鋼筋混凝土 L形柱， 將會(huì)導(dǎo)致柱的截面尺寸非常大；L形柱的肢長(zhǎng)不可以太長(zhǎng)，柱肢過長(zhǎng)后會(huì)容易產(chǎn)生剪力滯 后現(xiàn)象，因此通常將L形柱的肢長(zhǎng)與肢寬限制在一定的比例范圍內(nèi)；L形柱子由于截面形式 發(fā)生了改變，導(dǎo)致其力學(xué)特性也發(fā)生了變化，與普通矩形柱相比，承載能力和延性都有所下 降，抗震性能并不理想。
[0004] 同時(shí)，由于近年來大量的廢棄玻璃產(chǎn)生，形成了龐大的生活垃圾和工業(yè)廢料，據(jù)統(tǒng) 計(jì)我國(guó)每年產(chǎn)生的廢棄玻璃占到了城市垃圾總量的3%_5%，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，增加了 我們的環(huán)境負(fù)擔(dān)。隨著天然混凝土集料的日益枯竭，資源和環(huán)境問題的日益突出，把廢棄玻 璃作為集料來配制混凝土不僅合理利用了資源，并且與普通的混凝土相比，玻璃混凝土還 具有良好的抗侵蝕性能，有效改善了混凝土的耐久性。
[0005] 因此，本文在上述背景下，提出了一種新型的鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形組合柱， 該種組合柱子綜合了鋼筋混凝土 L形柱、鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、玻璃混凝土柱的優(yōu) 點(diǎn)，減輕了資源壓力和環(huán)境負(fù)擔(dān)，大大的拓寬了混凝土 L形柱的應(yīng)用和發(fā)展空間，具有十分 重要的研究意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形組合柱，這種新型組合柱不 僅改善了普通鋼筋混凝土 L形柱的受力性能，而且充分利用了廢棄玻璃，做到了廢物的有 效利用，節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形組合柱的T形鋼骨由鋼板焊接而成，位于L形柱的肢上，鋼管位于柱的中心，試件制作時(shí) 先將鋼骨和鋼管通過焊接或螺栓連接固定，然后綁扎鋼筋骨架，支模，澆筑玻璃混凝土。其 特征在于：位于L形柱肢上的鋼骨改善肢部的受力性能；位于核心處的鋼管提高了 L形柱 的承載能力和延性；混凝土中含有充當(dāng)骨料的玻璃碎塊，提高了混凝土的耐腐蝕性；由于 外圍玻璃混凝土的存在，提高了組合柱的耐火性能。
[0007] 混凝土中充當(dāng)骨料的玻璃碎塊，分為粒徑在5mm?30mm和粒徑在0. Imm?3mm的 玻璃碎塊，分別作為玻璃混凝土中粗骨料和細(xì)骨料。按照每立方米玻璃混凝土體積，粗骨 料玻璃重量300kg?1500kg，細(xì)骨料玻璃重量300kg?1500kg，水泥400 kg?600 kg，水 150 kg?300 kg的比例進(jìn)行充分?jǐn)嚢?。玻璃過多不行，會(huì)影響玻璃混凝土的強(qiáng)度，過少也 不行。
[0008] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是： 1. 充分利用廢棄玻璃，做到變廢為寶，節(jié)約能源、綠色環(huán)保； 2. 鋼管位于縱橫方向混凝土交叉部位的內(nèi)部，受到外部混凝土的保護(hù)，具有良好的耐 火、耐腐蝕性能； 3. 鋼管內(nèi)混凝土處于三相受壓狀態(tài)，提高了柱子的極限承載力，為高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用 提空了空間； 4. 鋼骨位于L形柱的肢上，改善肢部受力性能； 5. 玻璃混凝土的抗侵蝕性能高于普通混凝土，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性； 6. 可以先施工鋼骨、鋼管，將鋼骨、鋼管在底部焊接或螺栓連接固定，然后綁扎縱筋和 箍筋，形成骨架后澆注玻璃混凝土，從而形成疊合柱； 7. 由于鋼骨、鋼管的存在改善了柱的延性，提高了柱的極限承載力，有利于地震區(qū)抗震 設(shè)計(jì)； 8. 拓寬了鋼筋混凝土 L形柱的應(yīng)用和發(fā)展空間，美化了建筑外觀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形組合柱的示意圖。
[0010] 由鋼骨、鋼管、玻璃混凝土和鋼筋骨架組成，其中玻璃混凝土位于鋼管內(nèi)、外，鋼骨 位于L形柱的兩肢上，鋼管位于L形柱的兩肢相交的中心，鋼筋骨架處在L形柱的四周。圖 中為縱向鋼筋，2為玻璃混凝土，3為鋼管，4為箍筋，5為鋼骨。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 3.本發(fā)明鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形截面組合柱，由鋼骨、鋼管、鋼筋骨架和玻璃 混凝土組成，鋼骨由鋼板焊接而成，鋼骨位于箍筋圍成的L形柱的肢上，鋼管位于L形柱的 核心，箍筋圍成的L形柱內(nèi)和鋼管內(nèi)充滿含有充當(dāng)骨料的玻璃碎塊玻璃混凝土。鋼骨焊接 成T形。箍筋4圍成的L形柱內(nèi)的角部裝有堅(jiān)向鋼筋1。所述的玻璃混凝土包括粒徑在 5mm?30mm的粗玻璃骨料和粒徑在0. Imm?3mm的細(xì)玻璃骨料；按照每立方米玻璃混凝土 體積，粗骨料玻璃重量300kg?1500kg，細(xì)骨料玻璃重量300kg?1500kg，水泥400 kg? 600 kg，水150 kg?300 kg的比例進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁凰霾ＡЩ炷涟▎钨|(zhì)玻璃、有機(jī)玻 璃和無機(jī)玻璃。上述混凝土比例是經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)得出的比例。還沒有應(yīng)用玻璃混凝土的 介紹。
[0012] 具體工藝如下： 按照規(guī)定將鋼板焊接成鋼骨； 1.將鋼骨和鋼管焊接或螺栓連接固定，并保持垂直或一定角度； 2. 綁扎鋼筋骨架； 3. 在鋼筋骨架外側(cè)支模板； 4. 制作粒徑在5mm?30mm和粒徑在0. Imm?3mm的玻璃碎塊，分別作為玻璃混凝土中 粗骨料和細(xì)骨料； 5. 按照每立方米玻璃混凝土體積，粗骨料玻璃重量300kg?1500kg，細(xì)骨料玻璃重量 300kg?1500kg，水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg的比例進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，形成?璃混凝土； 6. 澆注玻璃混凝土； 7. 定期養(yǎng)護(hù)； 8. 到達(dá)規(guī)定養(yǎng)護(hù)日期后，拆模成型。
【權(quán)利要求】
1. 鋼骨-鋼管玻璃混凝土L形截面組合柱，由鋼骨、鋼管、鋼筋骨架和玻璃混凝土組成， 其特征在于：鋼骨（5)由鋼板焊接而成，鋼骨（5)位于箍筋（4)圍成的L形柱的肢上，鋼管 (3) 位于L形柱的核心，箍筋（4)圍成的L形柱內(nèi)和鋼管（5)內(nèi)充滿含有充當(dāng)骨料的玻璃碎 塊玻璃混凝土（2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形截面組合柱，其特征在于：鋼骨 (5)焊接成T形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形截面組合柱，其特征在于：箍筋 (4) 圍成的L形柱內(nèi)的角部裝有堅(jiān)向鋼筋（1)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形截面組合柱，其特征在于：所述 的玻璃混凝土包括粒徑在5_?30_的粗玻璃骨料和粒徑在0. 1_?3_的細(xì)玻璃骨料。
5. 如權(quán)利1所述的鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形截面組合柱中的玻璃混凝土，其特征 在于：按照每立方米玻璃混凝土體積，粗骨料玻璃重量300kg?1500kg，細(xì)骨料玻璃重量 300kg?1500kg，水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg的比例進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?br> 6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼骨-鋼管玻璃混凝土 L形截面組合柱，其特征在于：所述 玻璃混凝土包括單質(zhì)玻璃、有機(jī)玻璃和無機(jī)玻璃。
【文檔編號(hào)】C04B28/00GK104453094SQ201410595093
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】徐亞豐, 朱紹杰, 呂叢叢, 陳謙, 翟章琳, 李日亮, 曾俊 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)